六自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、六自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及仿真學(xué)科：機(jī)電一體化姓名：袁杰指導(dǎo)老師：鹿毅答辯日期：2012.6摘要近二十年來，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展非常迅速，各種用途的機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域廣泛獲得應(yīng)用。我國在機(jī)器人的研究和應(yīng)用方面與工業(yè)化國家相比還有一定的差距，因此研究和設(shè)計(jì)各種用途的機(jī)器人特別是工業(yè)機(jī)器人、推廣機(jī)器人的應(yīng)用是有現(xiàn)實(shí)意義的。典型的工業(yè)機(jī)器人例如焊接機(jī)器人、噴漆機(jī)器人、裝配機(jī)器人等大多是固定在生產(chǎn)線或加工設(shè)備旁邊作業(yè)的，本論文作者在參考大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目的要求，設(shè)計(jì)了一種小型的、固定在AGV上以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的六自由度串聯(lián)機(jī)器人。首先，作者針對(duì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求提出了多個(gè)方案，對(duì)其進(jìn)行分析比較，

2、選擇其中最優(yōu)的方案進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；同時(shí)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，用D-H方法建立了坐標(biāo)變換矩陣，推算了運(yùn)動(dòng)方程的正、逆解；用矢量積法推導(dǎo)了速度雅可比矩陣，并計(jì)算了包括腕點(diǎn)在內(nèi)的一些點(diǎn)的位移和速度；然后借助坐標(biāo)變換矩陣進(jìn)行工作空間分析，作出了實(shí)際工作空間的軸剖面。這些工作為移動(dòng)式機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)分析和運(yùn)動(dòng)控制提供了依據(jù)。最后用ADAM瞅件進(jìn)行了機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了分析，對(duì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中使用虛擬樣機(jī)技術(shù)做了嘗試，積累了經(jīng)驗(yàn)。第1章緒論1.1 我國機(jī)器人研究現(xiàn)狀機(jī)器人是一種能夠進(jìn)行編程，并在自動(dòng)控制下執(zhí)行某種操作或移動(dòng)作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置。機(jī)器人技術(shù)綜合了機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)技

3、術(shù)、自動(dòng)控制及人工智能等多種科學(xué)的最新研究成果，是機(jī)電一體化技術(shù)的典型代表，是當(dāng)代科技發(fā)展最活躍的領(lǐng)域。機(jī)器人的研究、制造和應(yīng)用正受到越來越多的國家的重視。近十幾年來，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展非常迅速，各種用途的機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域廣泛獲得應(yīng)用。我國是從20世紀(jì)80年代開始涉足機(jī)器人領(lǐng)域的研究和應(yīng)用的。198奔，我國開展了“七五”機(jī)器人攻關(guān)計(jì)劃。1987年，我國的“863”計(jì)劃將機(jī)器人方面的研究列入其中。目前，我國從事機(jī)器人的應(yīng)用開發(fā)的主要是高校和有關(guān)科研院所。最初我國在機(jī)器人技術(shù)方面的主要目的是跟蹤國際先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，隨后，我國在機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用方面取得了很大成就。主要研究成果有：哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的

4、兩足步行機(jī)器人，北京自動(dòng)化研究所1993年研制的噴涂機(jī)器人，1995年完成的高壓水切割機(jī)器人，國家開放實(shí)驗(yàn)和研究單位沈陽自動(dòng)化研究所研制的有纜深潛300m機(jī)器人，無纜深潛機(jī)器人，遙控移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人，2000年國防科技大學(xué)研制的兩足類人機(jī)器人，北京航空航天大學(xué)研制的三指靈巧手，華理工大學(xué)研制的點(diǎn)焊、弧焊機(jī)器人，以及各種機(jī)器人裝配系統(tǒng)等。我國目前擁有機(jī)器人4000臺(tái)左右，主要在工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用，而全世界應(yīng)用機(jī)器人數(shù)量為83萬臺(tái)，其中主要集中在美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家。在機(jī)器人研究方面，我國與發(fā)達(dá)國家還有一定差距。1.2 工業(yè)機(jī)器人概述：在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用著工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人一般指在工廠車間環(huán)境

5、中，配合自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，代替人來完成材料或零件的搬運(yùn)、加工、裝配等操作的一種機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人的定義為：“一種自動(dòng)定位控制、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的操作機(jī)。能搬運(yùn)材料、零件或操持工具，用以完成各種作業(yè)。”操作機(jī)定義為：“具有和人的手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置。”一個(gè)典型的機(jī)器人系統(tǒng)由本體、關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、通訊接口等幾部分組成。一般多自由度串聯(lián)機(jī)器人具有46個(gè)自由度，其中23個(gè)自由度決定了末端執(zhí)行器在空間的位置，其余23個(gè)自由度決定了末端執(zhí)行器在空間的姿態(tài)。1.3 研究課題的提出本研究課題是根據(jù)省教育廳物流機(jī)器人操作研究與開

6、發(fā)課題的需要而提出的。工業(yè)機(jī)器人在FMS中的一種典型應(yīng)用如圖1-1所示圖1-1工業(yè)機(jī)器人的一種典型應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人固定在機(jī)床或加工中心旁邊，由它們完成對(duì)加工工件的上、下料和裝夾作業(yè)，通過輸送線運(yùn)送工件，實(shí)現(xiàn)物流的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)所要加工的產(chǎn)品放生變化、工件工藝流程改變時(shí)，就要調(diào)整柔性制造系統(tǒng)的布局?，F(xiàn)在設(shè)想，將工業(yè)機(jī)器人固定在自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV上，改變自動(dòng)引導(dǎo)車的軌跡，就可以適應(yīng)工件和工件工藝流程的變化，大大提高加工系統(tǒng)的柔性。設(shè)想的機(jī)器人工作方式如圖1-2所示圖1-2可移動(dòng)式機(jī)器人的應(yīng)用此外，對(duì)于這類小型的機(jī)器人，在原理不變的情況下，改變其結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)人機(jī)功能，將它固定在小型的移動(dòng)裝置或直接與移動(dòng)裝置結(jié)

7、合成一體，就可以應(yīng)用到日常生活中，如生活中物體的搬運(yùn)、人員的看護(hù)等。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)這樣一種可移動(dòng)式、多自由度的小型機(jī)器人是有實(shí)際意義的。1.4 本論文研究的主要內(nèi)容作者系統(tǒng)學(xué)習(xí)了機(jī)器人技術(shù)的知識(shí)，查閱了大量的文獻(xiàn)資料，對(duì)國內(nèi)外機(jī)器人、主要是工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀有了比較詳細(xì)的了解。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合作者本人的設(shè)想，和設(shè)計(jì)工作中需要解決的任務(wù)，主要進(jìn)行以下幾項(xiàng)工作：(1)進(jìn)行機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)的方案創(chuàng)成、分析和設(shè)計(jì)(2)進(jìn)行機(jī)器人靜力學(xué)學(xué)分析，（3）分析機(jī)器人操作臂的工作空間，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)操作臂各個(gè)桿件的長度進(jìn)行選擇和確定。第2章機(jī)器人方案的創(chuàng)成和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)串聯(lián)機(jī)器人機(jī)械設(shè)

8、計(jì)與一般的機(jī)械設(shè)計(jì)相比，有很多不同之處。首先，從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度來看，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)是由一系列連桿通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（或移動(dòng)關(guān)節(jié)）連接起來的開式運(yùn)動(dòng)鏈。開鏈結(jié)構(gòu)使得機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析和靜力分析復(fù)雜，兩相鄰桿件坐標(biāo)系之間的位姿關(guān)系、末端執(zhí)行器的位姿與各關(guān)節(jié)變量之間的關(guān)系、末端執(zhí)行器的受力和各關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩（或力）之間的關(guān)系等，都不是一般機(jī)構(gòu)分析方法能解決得了的，需要建立一套針對(duì)空間開鏈機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)方法。末端執(zhí)行器的位置、速度、加速度和各個(gè)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩之間的關(guān)系是動(dòng)力學(xué)分析的主要內(nèi)容，在手臂開鏈結(jié)構(gòu)中，每個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)受到其它關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的影響，作用在每個(gè)關(guān)節(jié)上的重力負(fù)載和慣性負(fù)載隨手臂位姿變化而變化，在高速情

9、況下，還存在哥氏力和離心力的影響。因此，機(jī)器人是一個(gè)多輸入多輸出的、非線性、強(qiáng)耦合、位置時(shí)變的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，動(dòng)力學(xué)分析十分復(fù)雜，因此，即使通過一定的簡化，也需要使用不同于一般機(jī)構(gòu)分析的專門分析方法。其次，由于開鏈機(jī)構(gòu)相當(dāng)于一系列懸臂桿件串聯(lián)在一起，機(jī)械誤差和彈性變形的累積使機(jī)器人的剛度和精度大受影響。因此在進(jìn)行機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)特別要注意剛度和精度設(shè)計(jì)。再次，機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到驅(qū)動(dòng)、控制等方面的問題，這和一般的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)是不同的。另外，與一般機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)的緊湊性、靈巧性方面有更高的要求。2.2 與機(jī)器人有關(guān)的概念以下是本文中涉及到的

10、一些與機(jī)器人技術(shù)有關(guān)的概念。1自由度：工業(yè)機(jī)器人一般都為多關(guān)節(jié)的空間機(jī)構(gòu)，具運(yùn)動(dòng)副通常有移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副兩種。相應(yīng)地，以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的關(guān)節(jié)稱為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。以移動(dòng)副相連的關(guān)節(jié)稱為移動(dòng)關(guān)節(jié)。在這些關(guān)節(jié)中，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)稱為主動(dòng)關(guān)節(jié)。主動(dòng)關(guān)節(jié)的數(shù)目稱為機(jī)器人的自由度。2機(jī)器人的分類機(jī)器人分類方法有多種。(1)按機(jī)器人的控制方法的不同，可分為點(diǎn)位控制型(PTP,連續(xù)軌跡控制型(CP):(a)點(diǎn)位控制型(PointtoPointControl)：機(jī)器人受控運(yùn)動(dòng)方式為自一個(gè)點(diǎn)位目標(biāo)向另一個(gè)點(diǎn)位目標(biāo)移動(dòng)，只在目標(biāo)點(diǎn)上完成操作。例如機(jī)器人在進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)的軌跡控制。(b)連續(xù)軌跡控制型(ContinuousPathCo

11、ntrol):機(jī)器人各關(guān)節(jié)同時(shí)做受控運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人末端執(zhí)行器按預(yù)期軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，為此各關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)需要獲得驅(qū)動(dòng)機(jī)的角位移和角速度信號(hào)，如機(jī)器人進(jìn)行焊縫為曲線的弧焊作業(yè)時(shí)的軌跡控制。(2)按機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分類，可分為四類:(a)直角坐標(biāo)型：該型機(jī)器人前三個(gè)關(guān)節(jié)為移動(dòng)關(guān)節(jié)，運(yùn)動(dòng)方向垂直，其控制方案與數(shù)控機(jī)床類似，各關(guān)節(jié)之間沒有耦合，不會(huì)產(chǎn)生奇異狀態(tài)，剛性好、精度高。缺點(diǎn)是占地面積大、工作空間小。(b)圓柱坐標(biāo)型：該型機(jī)器人前三個(gè)關(guān)節(jié)為兩個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，以q,r,z為坐標(biāo)，位置函數(shù)為P=f(q,r,z)，其中，r是手臂徑向長度，z是垂直方向的位移，q是手臂繞垂直軸的角位移。這種形式的機(jī)器人

12、占用空間小，結(jié)構(gòu)簡單。(c)球坐標(biāo)型：具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)。以q,f,y為坐標(biāo)，位置函數(shù)為P=f(q,f,y),該型機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)是靈活性好，占地面積小，但剛度、精度較差。(d)關(guān)節(jié)坐標(biāo)型：有垂直關(guān)節(jié)型和水平關(guān)節(jié)型(SCAR耀)機(jī)器人。前三個(gè)關(guān)節(jié)都是回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，特點(diǎn)是動(dòng)作靈活，工作空間大、占地面積小，缺點(diǎn)是剛度和精度較差。(3)按驅(qū)動(dòng)方式分類：按驅(qū)動(dòng)方式可分為：(a)氣壓驅(qū)動(dòng)；(b)液壓驅(qū)動(dòng)；(c)電氣驅(qū)動(dòng)。電氣驅(qū)動(dòng)是20世紀(jì)90年代后機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用最多的驅(qū)動(dòng)方式。它有結(jié)構(gòu)簡單、易于控制、使用方便、運(yùn)動(dòng)精度高、驅(qū)動(dòng)效率高、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。(4)按用途分類：可分為搬運(yùn)機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、

13、焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人、切削加工機(jī)器人和特種用途機(jī)器人等。2.3 方案設(shè)計(jì)2.3.1 方案要求如前所述，該機(jī)器人用于制造車間物流系統(tǒng)中工件的搬運(yùn)、裝夾和日常生活中的持物、看護(hù)等。能夠固定在移動(dòng)裝置（如AGV上，以實(shí)現(xiàn)靈活移動(dòng)。要求動(dòng)作靈活，工作范圍大，被夾持物應(yīng)具有多種姿態(tài)，自由度在56個(gè)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)負(fù)重為6公斤，手爪開合范圍5mnrr100mm2.3.2 方案功能設(shè)計(jì)與分析a機(jī)器人自由度的分配和手臂手腕的構(gòu)形手臂是執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主要運(yùn)動(dòng)部件，它用來支承腕關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行器，并使它們能在空間運(yùn)動(dòng)。為了使手部能達(dá)到工作空間的任意位置，手臂一般至少有三個(gè)自由度，少數(shù)專用的工

14、業(yè)機(jī)器人手臂自由度少于三個(gè)。手臂的結(jié)構(gòu)形式有多種，常用的構(gòu)形如圖2-1。本課題要求機(jī)器人手臂能達(dá)到工作空間的任意位置和姿態(tài)，同時(shí)要結(jié)構(gòu)簡單，容易控制。綜合考慮后確定該機(jī)器人具有六個(gè)自由度，其中手臂三個(gè)自由度。由于在同樣的體積條件下，關(guān)節(jié)型機(jī)器人比非關(guān)節(jié)型機(jī)器人有大得多的相對(duì)空間（手腕可達(dá)到的最大空間體積與機(jī)器人本體外殼體積之比）和絕對(duì)工作空間，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)關(guān)節(jié)型機(jī)器人的動(dòng)作和軌跡更靈活，因此該型機(jī)器人采用關(guān)節(jié)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)。I旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)平移關(guān)節(jié)圖2-1幾種多自由度機(jī)器人手臂構(gòu)形手腕的構(gòu)形也有多種形式。三自由度的手腕通常有以下四種形式:BBR型、BRR型、RBR型和RRR型。如圖2-2所

15、示。O11?RK四種三自由度手腕構(gòu)形B表示彎曲結(jié)構(gòu)，指組成腕關(guān)節(jié)的相鄰運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的軸線在工作過程中相互間角度有變化。R表示轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，指組成腕關(guān)節(jié)的相鄰運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的軸線在工作過程中相互間角度不變。BBR結(jié)構(gòu)由于采用了兩個(gè)彎曲結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)尺寸增加了，BRRRBR前者相比結(jié)構(gòu)緊湊。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對(duì)平移關(guān)節(jié)來講，操作空間大，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，關(guān)節(jié)易于密封防塵。這里使用了六個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，綜合各種手臂和手腕構(gòu)形，最后確定其結(jié)構(gòu)形式如圖2-3。圖2-3該型機(jī)器人構(gòu)形前三個(gè)關(guān)節(jié)決定了末端執(zhí)行器在空間的位置，后三關(guān)節(jié)決定了末端執(zhí)行器在空間的姿態(tài)。b傳動(dòng)系統(tǒng)的布置總體結(jié)構(gòu)方案確定后，作出機(jī)器人結(jié)構(gòu)草圖。在傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方面，

16、嘗試了多種不同的方案。主要有以下幾種，見圖2-4。方案1（圖2-4a）傳動(dòng)鏈最短，誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)少。但手腕結(jié)構(gòu)尺寸大，重量大，腰部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。方案3（圖2-4c）、方案4（圖2-4d）腰部結(jié)構(gòu)簡單,便于應(yīng)用重力進(jìn)行力矩平衡，但大、小臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)鏈長，誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)多，方案2（圖2-4b）傳動(dòng)鏈短，手腕重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。綜合考慮，最后確定方案2為較優(yōu)方案，根據(jù)該方案進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。c方案描述該機(jī)器人固定在自動(dòng)引導(dǎo)車（AGS上。這種AGV可以實(shí)現(xiàn)水平方向兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)航方式有多種，如磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、程序自動(dòng)軌跡控制等方式，因此，該機(jī)器人有運(yùn)動(dòng)自由靈活的特點(diǎn)。機(jī)器人本體由機(jī)座、腰部、大臂、小臂、手腕

17、、末端執(zhí)行器和驅(qū)動(dòng)裝置組成。共有六個(gè)自由度，依次為腰部回轉(zhuǎn)、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕回轉(zhuǎn)、手腕俯仰、手腕側(cè)擺。機(jī)器人采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式具有結(jié)構(gòu)簡單、易于控制、使用維修方便、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，這也是現(xiàn)代機(jī)器人應(yīng)用最多的驅(qū)動(dòng)方式。為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人靈活自由地移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用了蓄電池供電。電動(dòng)機(jī)可以選擇步進(jìn)電機(jī)或直流伺服電機(jī)。使用直流伺服電機(jī)能構(gòu)成閉環(huán)控制，精度高，額定轉(zhuǎn)速高，但價(jià)格較高，而步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有成本低，控制系統(tǒng)簡單的優(yōu)點(diǎn)。確定這種機(jī)器人的6個(gè)關(guān)節(jié)都采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，開環(huán)控制。由于大臂俯仰和小臂俯仰運(yùn)動(dòng)的力矩很大，分別為150Nm和27Nm左右，如果使用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的話，要求電機(jī)的輸

18、出扭矩很大，因此考慮在大臂關(guān)節(jié)和小臂關(guān)節(jié)處使用減速器。常用的減速器有行星減速器和諧波減速器等。諧波減速器具有傳動(dòng)比大、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)器人中。因此在大臂和小臂關(guān)節(jié)處使用了諧波減速器，減速比分別為1:100和1:50,使用的步進(jìn)電機(jī)輸出扭矩分別為3.7Nnf口1.0Nm。在現(xiàn)代機(jī)器人結(jié)構(gòu)中廣泛使用著各種機(jī)器人軸承，常用的有環(huán)形軸承和交叉滾子軸承。這幾種機(jī)器人專用軸承具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，精度高、剛度大，承載能力強(qiáng)(可承受徑向力、軸向力、傾覆力矩)和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。但考慮到這些軸承價(jià)格昂貴，而使用普通的球軸承或滾子軸承也能滿足結(jié)構(gòu)的需要，所以在該機(jī)器人的結(jié)

19、構(gòu)中仍然全部采用球軸承。在電機(jī)的布置上，考慮盡量將電機(jī)放置在相應(yīng)的操作臂的前端，這樣可以減小扭矩，同時(shí)也可以起到重力平衡的作用，但同時(shí)盡量避免過長的傳動(dòng)鏈，以簡化結(jié)構(gòu)，減少誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)。參考同類機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，結(jié)合工作情況的需要，定出該型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如下：關(guān)節(jié)1(T):30o/s(0.524rad/s)(5r/min)關(guān)節(jié)2(W):30o/s(0.524rad/s)(5r/min)關(guān)節(jié)3(U):60o/s(1.047rad/s)(10r/min)關(guān)節(jié)4(C):120o/s(2.094rad/s)(20r/min)關(guān)節(jié)5(B):120o/s(2.094rad/s)(20r/min)關(guān)節(jié)6(S):180o/s(3.142rad/s)(30r/min)最大加速度：2m/s2各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍：關(guān)節(jié)1(T):-360o+360o關(guān)節(jié)2(W):-90o+90o關(guān)節(jié)3(U):-60